高高高高高高高高高高高高高高高高 ——高高高高高高高高高高高
?
1. 我国南京理工大学胡炳成教授团队在N5合成上取得了里程碑性研究成果——世界
上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。时隔不久,他们在该领域
?
)金属盐Co(N5)2(H2O)4·4H2O。这是一种再次取得突破,成功制得全氮阴离子(N5
配合物分子,其结构式为
回答下列问题:
(1)基态氮原子最高能层电子所占用能级的电子云形状为________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态?1价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1),?1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能,部分元素或离子的电子亲和能数据如下表所示。
元素 Cl Br I O O? 电子亲和能(kJ·mol?1) 349 343 295 141 ?780 ①图中数据显示,同主族元素E1自上而下依次减小,试说明原因________; ②下列说法正确的是________。 A.电子亲和能越大,说明越难得到电子
B.一个基态的气态氧原子得到一个电子成为O?时放出141kJ的能量 C.氧元素的第二电子亲和能是?780kJ·mol?1
D.基态的气态氧原子得到两个电子成为O2?需要吸收能量
(3)从结构角度分析,按顺序写出R中两种阳离子的立体构型:________。
第1页,共24页
(4)试就上述两种盐进行有关分析:
具有非常好的热①热分析结果显示盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl分解温度高达116.8℃,
?
稳定性。这与其结构中含有类似苯分子中的大π键有关。N5中的N原子的杂化轨道?类型为________,N5中的σ键总数为________个。
②金属盐Co(N5)2(H2O)4·4H2O中,中心原子的配位数为________,试面出金属盐Co(N5)2(H2O)4·4H2O中钴离子的价电子的排布图________。 (5)R的晶体密度为dg·cm?3,其立方品胞参数为anm,品胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为________(用NA和字母表示)。
其材料2. 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。有单晶硅,还有铜、锗、镓、硒等化合物。
(1)基态硅原子核外电子占据的原子轨道数目为_______。
(2)Cu+能与SCN?形成CuSCN沉淀。请写出一种与SCN?离子互为等电子体的离子_______(填化学式)。SCN?离子对应的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(H—N=C=S),这两种酸熔点更高的是_______(填名称),原因是_______。 (3)图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是______(填标号)。
(4)砷化镓的晶体结构如下图所示。晶体中As、Ga原子的轨道杂化类型是否相同_____(填“是”或“否”),判断该晶体结构中存在配位键的依据是_______。
第2页,共24页
(5)锗的氧化物晶胞结构如下图所示,该物质的化学式为____________。已知该晶体密度为7.4g/cm3,晶胞边长为4.31×10?10m。则锗的相对原子质量为
____________(保留小数点后一位)。(已知:O的相对原子质量为16,4.313=80,NA=6×1023mol?1)
3. 由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途.
(1)基态 Cu+的价电子排布式为 ______ .在高温下CuO 能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因: ______ .
(2)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过3CH4+2 (HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得. ①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 ______ .(填标号) A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变
B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形 C.第一电离能:O>N>C>B D.化合物A中存在配位键
②1个 (HB=NH)3分子中有 ______ 个σ键.
(3)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式.图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 ______ .图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 ______ .
(4)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,其晶胞结构与金刚石类似,一个该晶胞中含有 ______ 个氮原子, ______ 个硼原子,设氮原子半径为a pm,硼的原子半径b pm,求该晶胞的空间利用率 ______ .
在医药工业、印染工业及钢铁工业均有4. 六氰合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐,
重要作用,请回答下列问题:
(1)赤血盐属于 晶体,其中心离子价电子排布式为 .
第3页,共24页
(2)K3[Fe(CN)6]中四种组成元素的第一电离能由大到小的排序是 ,存在的作用力有 (填选项序号).
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.极性共价键 e.非极性共价键 f.分子间作用力
(3)SCN?是一种类卤素离子,可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H?S?C≡N)和异硫氰酸(H?N=C=S),这两种酸中沸点较高的是 .
(4)六氰合铁(Ⅲ)酸钾常温下很稳定,经灼烧可完全分解,产生剧毒的氰化钾和氰. 化学方程式:2K[Fe(CN)]灼烧
36=6KCN+2FeC2+2N2+(CN)2①产物氰(CN)2中含有的σ键和π键数目比为 . ②(CN)2中C原子的杂化轨道类型为 .
③若KCN的晶胞结构如图所示,则KCN晶体中距离K+最近的K+的数目为 ,若该晶体的密度为ρ g?cm?3,图示中距离最近的两个K+的核间距a= cm.
5. [化学——选修3:物质结构与性质]
铁及其化合物在生产生活及科研中应用广泛。
]m,是常用的水处理剂。基态铁原子(1)聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3?n
2的核外电子排布式为___________,聚合硫酸铁中铁元素阳离子有___________个未成对电子。
?(2)Fe3+、Co3+与N3、CN?等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN?的电子式为___________,1mol[Fe(CN)6]3?离子中含有σ键的数目为___________。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中阴离子中心原子的杂化方式为___________,C、N、O的第一电离能最大的为___________,其原因是_______________________________。
??
与CS2为等电子体,则N3的空间构型为___________。 ③已知N3
(3)化合物FeF3熔点高于1000℃,而Fe(CO)5的熔点却低于0℃,FeF3熔点远高于Fe(CO)5的可能原因是 。
第4页,共24页
(4)氟化亚铁晶胞属于四方晶系,其长方体结构如图所示,根据图中所示数据计算该晶体密度ρ=___________·cm?3。(列出计算式即可)
6. [化学?选修3:物质结构与性质]
铜及其化合物在生产生活中有着广泛的用途。
(1)基态铜原子的核外电子排布式为________。其晶体的堆积方式为________,其中铜原子的配位数为________。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀;继续滴加氨水,沉淀溶解。得到深蓝色的透明溶液;继续向溶液中加入乙醇,会析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]。
①氨水中各元素原子的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。 ②NH3中N原子的杂化轨道类型为________,与其互为等电子体的阳离子为________。
③向蓝色沉淀中继续滴加氨水,沉淀溶解是因为生成了四氨合铜络离子,四氨合铜络离子的结构式为________;加入乙醇后析出晶体的原因为________。 (3)CuCl2和CuCl是铜的两种常见的氯化物。
①下图表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,上图中各原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,1,1);C为(1,1,0);则D原子的坐标参数为________。 ③上图晶胞中C、D两原子核间距为298pm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体密度为________g·cm?3(列出计算式即可)。
第5页,共24页